SML协议在AMI系统中的实现

【摘要】SML（Smart Message Language）是近几年由国际上几家知名电力公司共同制定的通讯协议，并即将成为国际标准体系IEC62056的新成员。它通过SML文件的方式实现通讯，更加的灵活简便，并成功运用于智能电网系统架构AMI（Advanced Metering Infrastructure）之中，为智能电网提供了一套新的解决方案。

【关键字】SML；AMI；AMR；MUC；IEC62056

引言

随着信息技术和通讯技术的发展，电网系统不断的进行更新换代，迈向了更加智能化的道路。从最初的人工抄表系统，到后来的AMR（Automatic Meter Reading）系统，再到现在的AMI系统，通讯技术起到了举足轻重的作用。由于通讯技术发展迅速，更新换代频率高，导致刚上市不久的电力产品就面临被淘汰的局面。拿PLC（Power Line Communication）来说吧，2008年法国EDF启动LINKY项目，其主推的PLC技术为S-FSK，并成为主流的通讯技术，但不到两年的时间，PLC主力正营开始偏向于PRIME技术，可PRIME技术好景不长，现在PLC主力正营又开始偏向于G3技术。发展如此迅速的通讯技术，导致电力产品制造公司面临很大的经济损失。在这种形势下，几个国际上知名的能源公司和电表制造商开始合作，设想研发出一款通讯模块可更换的智能电表，并因此，成立了Sym2（Synchronous Modular Meters）项目。SML通讯协议也因Sym2项目而诞生，并成功应用到德国智能电表的改造项目当中。

1、AMI系统架构

AMR系统被认为是AMI系统的前身，其主要完成电网数据的抄读功能。随着电力用户用电负荷的不断上升，对电网的调度带来了很大的难度，因此需要对用户的负荷进行控制，当用户超负荷时，需要远程断开继电器；当断电时间结束时，需要远程闭合继电器。另外根据不同的时期，需要远程更新电能表的费率表，使其运行新的尖峰平谷收费政策，实现远程费控。由于以上各种情况的出现，AMI系统开始慢慢取代AMR系统。因为AMI系统不仅具备抄读功能，同时还具备远程设置功能，以及点对点实时操控功能等。

（6）手持单元（Handheld Units）：主要用于智能电表和集中器在安装和维护阶段的数据抄读和参数修改。另外当远程通讯出现问题时，可以用它进行本地数据抄读和现场维护。

2、SML通讯协议

3、SML的应用

（I1）这类通讯接口主要用于数据集中器和智能电表之间，另外当主站无法与智能电表通讯的时候，也可通过它采用手持单元对数据集中器进行维护，典型的应用有PLC通讯。

（I2）这类通讯接口用于主站和智能电表之间的通讯，典型的应用有GPRS网络和以太网。

（I3）这类通讯接口用于智能电表和手持单元之间的通讯，在智能电表安装或无法远程通讯的时候，可通过手持单元进行设置参数和维护，典型的应用有近（远）红外通讯、RS485通讯等。

（I5）这类通讯接口用于家庭内部网络的智能电表和用户终端电气设备之间的通讯，例如IHD可通过该接口获取智能电表的数据并进行显示，典型的应用有无线M-bus通讯、Zigbee通讯等。

SML通讯协议可应用于AMI系统下的I1、I2、I3、I4、I5等通讯接口，德国智能电表项目采用SML协议贯串了整个AMI系统。

德国AMI系统的特点是电表功能简单，MUC功能复杂，其设计思路为电表尽量简单，提供其可靠性和使用寿命，当通讯方式更新换代时，电表无需更换，仅更换MUC即可。从短期看，一个电表需要搭配一个MUC，该方案的成本上升了，但从长期看，该方案却可以大大减少成本。

4、结束语

SML通讯协议通过定义SML的文件结构，采用XML编码或二进制编码方式对数据进行封装，并采用SML传输协议完成数据通讯。整个通讯采用文件的形式传输，结构清晰、简易灵活，特别适应于数据量交互大的AMI系统。由于SML仅定义了文件结构，并没有定义数据模型和数据接口类，所以SML需要与COSEM（Companion Specification for Energy Metering）组合实现通讯。